Combinaciones de los elementos

Unidad 3

Combinaciones de los elementos

Autores : Pilar Lamata, Fernando Viguri y Luisa Lázaro Departamento de Química Inorgánica

Departamento de Ingeniería Química y T.M.A.

Índice

1. Tipos de enlace.
2. Enlace iónico.
3. Enlace covalente.
4. Enlace metálico.
5. Fuerzas intermoleculares
6.         Concepto de fórmula. Mol y masa molecular. Determinación de la fórmula empírica y molecular.
7. Cuestiones y problemas propuestos
8. Bibliografía y enlaces

Enlaces Químicos: fuerzas atractivas que mantienen juntos a los átomos o iones en un compuesto.[pic 1]

La energía potencial del sistema es menor que la de los átomos o iones aislados.

Los enlaces se forman por interacción de las nubes electrónicas de los átomos, en consecuencia, el cómo sean los enlaces depende de la estructura electrónica de los átomos y de sus propiedades atómicas.

Las nubes electrónicas de los átomos se redistribuyen cuando se forman los enlaces químicos. Dependiendo de cómo, tendremos diferentes tipos de enlace: iónico (transferencia de electrones) o covalente (compartición de electrones)

Electronegatividad (χ): capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico. Existen distintas escalas de electronegatividad, una de ellas la de Pauling. Le asigna al hidrógeno un valor de 2.1.

Electronegatividad de Pauling

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Iónico: electronegatividades muy diferentes[pic 5][pic 6]

Covalente: electronegatividades similares, y altas (gran tendencia a atraer electrones)[pic 7]

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Se llama enlace iónico a las fuerzas electrostáticas que unen cationes y aniones entre sí en un sólido.

Los cationes y aniones se agrupan formando redes cristalinas tridimensionales llamadas sólidos iónicos.

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Se forma enlace iónico entre elementos de electronegatividades muy diferentes

Energía de red (ΔHr)

‐ Está relacionada con la fortaleza del enlace entre los iones.

‐ Las propiedades físicas de los sólidos iónicos (puntos de fusión, solubilidad en agua, dureza...) dependen en gran medida de la energía de red.

‐ ¿Cómo se obtienen los valores de la energía de red?

1. Teóricamente (Ej. Ecuación de Born‐Landé)
2. Experimentalmente, de forma indirecta, mediante una aplicación de la ley de Hess.

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z+ y z‐ son las cargas iónicas d = r+ + r‐[pic 21][pic 22]

Ej.: NaCl        z+ = z‐ = 1 Na2O z+ =1, z‐ = 2

Ecuación de Born‐Landé

ΔHred: es la energía que se desprende cuando los iones gaseosos totalmente aislados, positivos y negativos, se unen para formar un mol de compuesto iónico sólido.

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Signo ‐        ΔHred es siempre < 0, es energía desprendida

N = número de Avogadro[pic 24][pic 25]

z+ , z‐ = cargas iónicas del catión y del anión (valores absolutos)

e = carga del electrón

d = distancia entre catión y anión en el cristal (d = r+ + r‐ )

A = Constante de Madelung (depende de la geometría de la red cristalina) n = exponente de Born, relacionado con las fuerzas repulsivas

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Energía de red[pic 33]

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Propiedades

Sólidos a Tª ambiente (puntos de fusión elevados) Duros, frágiles

Solubles en disolventes polares Conductores en fundido

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En el enlace covalente los átomos quedan unidos al compartir sus electrones

• El enlace se forma porque la aproximación de los átomos produce una estabilización

del sistema: el proceso es energéticamente favorable

Si átomos son H : Re = 0.74 Å[pic 41]

De = ‐ 435 kJ/mol

[pic 42]

Hay diferentes teorías para describir el enlace entre los átomos. Todas ellas tratan de explicar la estructura (o forma) de las moléculas y las propiedades de la materia.

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